青岛科技大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(4) :75-84.DOI:10.16351/j.1672-6987.2024.04.011

二氧化硅包覆的荧光贵金属纳米团簇复合材料的形貌调控

Morphology Engineering of Luminescent Silica-coated Metal Nanoclusters Nanocomposite

谢亚丽 刘旭光 袁勋 朱海光
青岛科技大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(4) :75-84.DOI:10.16351/j.1672-6987.2024.04.011

二氧化硅包覆的荧光贵金属纳米团簇复合材料的形貌调控

Morphology Engineering of Luminescent Silica-coated Metal Nanoclusters Nanocomposite

谢亚丽 1刘旭光 1袁勋 1朱海光1
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042
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摘要

超小金属纳米团簇已发展成为一类新型的功能纳米材料,但是其稳定性不足极大地限制了它们在应用领域的深入发展.基于此,通过改进Stöber方法开发了一种制备不同形貌的二氧化硅(SiO2)包覆的金属纳米团簇复合材料的简单策略.该策略通过调节SiO2 前驱体的水解速率,可制备表面粗糙且尺寸较小的Ag NCs@SiO2 实心球(Ag NCs指银纳米团簇)和表面光滑但尺寸较大的Ag NCs@SiO2 实心球,而通过调节溶剂极性可制备较大尺寸的Ag NCs@SiO2 空心球.本工作研究了3种Ag NCs@SiO2 纳米复合材料的形貌调控机制,并对Ag NCs@SiO2 空心球的形成过程进行了监测.研究结果表明,经SiO2 包覆后,Ag NCs的稳定性显著提高.另外,该策略被证实是一种通用的合成策略,可用于制造其他SiO2 包覆的金属纳米团簇复合材料.本研究为其它金属纳米材料/SiO2 纳米复合材料的设计和形貌调控提供了思路,并为金属团簇基复合纳米材料的应用奠定了道路.

Abstract

Ultrasmall metal nanoclusters(NCs)have emerged as a novel class of functional nanomaterial,but usually suffer from poor stabilities,curtailing their further advance in those applied fields.Here we report a facile strategy in fabricating hybrid metal NCs@SiO2 nanospheres with tailorable structures via a modified Stöber method.By adjusting the hy-drolysis rate of SiO2 precursor,smaller sized Ag NCs@SiO2 solid spheres with rough surface and larger sized Ag NCs@SiO2 solid spheres with smooth surface could be prepared,while larger sized Ag NCs@SiO2 hollow spheres could be acquired by tuning the solvent polarity.The working principle of this strategy in tailoring the structure of Ag NCs@SiO2 spheres was studied,and the formation process of the Ag NCs@SiO2 hollow spheres was also moni-tored.The stability of Ag NCs was dramatically improved upon SiO2 coating.This strategy has been proved to be versatile,and can be applied for fabricating other metal NCs@SiO2 hybrids.This study may open a window in the design and structual control of metal NCs/SiO2 nanocomposites,and could stimulate more research interests in the applications of met-al NCs-based hybrids.

关键词

金属纳米团簇/稳定性/荧光/纳米复合材料/二氧化硅

Key words

metal nanoclusters/stability/luminescence/nanocomposite/silica

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基金项目

青岛科技大学科研启动基金项目(210/010029031)

青岛科技大学科研启动基金项目(210/010029008)

出版年

2024
青岛科技大学学报(自然科学版)
青岛科技大学

青岛科技大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.297
ISSN:1672-6987
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